1.2 Вимоги до звіту

У звіті відбити основні методи виміру температури й тиску. Привести принципові схеми виміру температури за допомогою термопар, стислі характеристики термопар, термометрів опору, пірометрів випромінювання, манометричних термометрів і термометрів розширення, а також приладів для виміру тиску

Контрольні питання

1. Надати коротку характеристику способів виміру температури.

2. Привести характеристику термоелектричних термометрів.

3. Основні типи термопар, принцип роботи термопари. Укажіть межі виміру температур. Які вторинні прилади використовуються при вимірі температури за допомогою термопар?

4. Які температурні шкали застосовуються?

5. Принцип дії, типи й область застосування термометрів опору. Які вторинні прилади використовуються при вимірі температур за допомогою термометрів опору?

6. розповісти принцип дії й характеристика пірометрів випромінювання, область застосування оптичних і радіаційних пірометрів.

7. Надати коротку характеристику манометричних термометрів.

8. розповісти про термометри розширення.

9. Що такий абсолютний, надлишковий тиск і розрідження? Одиниці виміру тиску, зв'язок між абсолютним, надлишковим і атмосферним тиском, розрідженням (вакуумом).

10. Які прилади використовують для виміру надлишкового тиску?

11. Які прилади використовують для виміру атмосферного тиску, розрідження ( вакууму) і перепаду тиску ?

Лабораторна робота 2 визначення ізобарної теплоємності газів

Ціль роботи - засвоїти методи експериментального визначення й практичного використання теплоємності газів (на прикладі повітря).

2.1 Загальні вказівки

Перед виконанням лабораторної роботи вивчите дійсні методичні вказівки, що відповідають поділи [3,4], підготуйте відповіді на контрольні питання і заготовте бланк звіту.

У теплотехніці при розрахунку кількості теплоти в процесі зміни стана тіла необхідно знати його теплоємність. Теплоємність чисельно дорівнює кількості теплоти, що необхідно повідомити тілу, щоб у даному процесі при даних параметрах змінити його температуру на 1К. У практичних розрахунках використовують питомі значення теплоємності.

У залежності від кількісної одиниці, до котрого її відносять, розрізняють масову С_m (кДж/(кг·К), об'ємну Сv (кДж /(м³·К) і молярну С_μ (кДж /(кмоль·К) питомі теплоємності.

Таким чином, питома теплоємність залежить від кількісної одиниці, до котрої її відносять, природи тіла, характеру процесу зміни стана і параметрів стана тіла. Для газу теплоємність може розглядатися в даному процесі як функція температури і тиску. Теплоємність ідеальних газів не залежить від тиску, для багатьох реальних газів удалині від лінії насичення вона також рахується тільки функцією від температури. Це ставиться до азоту, кисню, повітря й інших газів при умовах, близьких до нормального.

Під щирою теплоємністю розуміють її значення, що відповідає визначеній температурі. Щира питома масова теплоємність - це відношення питомої теплоти при нескінченно малій зміні стану в даному процесі (dq) до зміни температури (d)

(2.1 )

де - відповідно теплоємності в довільному, ізобарному і ізохорному процесах.

У кінцевому процесі відношення теплоти q до зміни температур ΔТ = Т₂ - Т₁ називають середньою теплоємністю , середню теплоємність в інтервалі температур Т₁ ÷ Т₂ визначають по формулі

, (2.2)

- визначають по таблицях відповідно при температурах Т₂ і Т₁.

Розмір теплоємності залежить від характеру процесу. При термодинамічному аналізі і теплотехнічних розрахунках особливе місце займають ізобарна С_р і ізохорна С_V теплоємності. Для ідеальних газів їх значення достатньо для визначення внутрішньої енергії і ентальпії.

Зміна внутрішньої енергії визначається по формулі

ΔU = U₂ - U₁ = С_V ( Т₂ - Т₁). (2.3)

Зміна ентальпії

Δ i = i₂ - i₁ = С_р ( Т₂ - Т₁). (2.4 )

Зв’язок між С_р і С_V установлюється за законом Майєра

С_р = С_V + R,

С_V = С_р - R, (2.5)

С_р - С_V = R,

де R - газова постійна.

Значення С_р і С_V для ідеальних газів визначаються молекулярно-кінетичною теорією , більш точно воно визначається за допомогою спектроскопічних методів, заснованих на застосуванні квантової фізики.